مطالعه زلزله شناسی انفجارات (مطالعه موردی آتشباری معادن استان تهران)

ردیابی انفجارات مختلف، تعیین مشخصات و تشخیص آنها از زلزله ها با استفاده از پایگاه های لرزه نگاری یکی از شاخه های زلزله شناسی است، که در چند دهه¬ی اخیر پیشرفت های شایانی داشته و توجه بسیاری از زلزله شناسان را به خود جلب نموده است. ویژگی های استفاده شده برای شناسایی انفجارات از زلزله ها بیشتر براساس ویژگی های سیگنال های لرزه ای ثبت شده می باشد. روش های شناسایی رویدادهای لرزه ای متنوع است؛ و در این مطالعه از دو روش، روش استفاده از سیگنال های کوتاه دوره و روش طیفی استفاده شد. روش شناسایی با استفاده از سیگنال کوتاه دوره شامل محاسبه ی نسبت دامنه ی امواجpg, sg, lg, rg می باشد. در روش طیفی نسبت طیفی دامنه های امواج pg, pn, lg بر اساس فواصل مشخص و در باندهای فرکانسی خاص، همچنین گشتاور لرزه ای m0 و فرکانس گوشه¬ی f0 طیف، برای هر رویداد لرزه ای مورد بررسی قرار می گیرد. در این مطالعه سیگنال های ثبت شده حاصل از 120 زلزله و 65 انفجار که توسط 13 ایستگاه لرزه نگاری کوتاه دوره که در اطراف شهر تهران نصب شده و فواصل بین آنها حداکثر 150 کیلومتر است، را مورد پردازش قرار گرفت. از داده های ثبت شده در پایگاه داده ی سازمان پیشگیری و مدیریت بحران شهر تهران (tcsn) جهت انجام پروژه استفاده شد. محاسبه ی طیف موج p با مشخص نمودن یک پنجره¬ی زمانی 5/1-2 ثانیه در ابتدای رکورد انجام شد. بعد از محاسبه ی نسبت طیفی سیگنال به نویز، اثرات چشمه، گیرنده و اثرات مسیر و انتشار موج را در نظر گرفته شد. و تصحیحاتی برای کاهندگی مسیر، اثرات پاسخ گیرنده و ساختارهای نزدیک گیرنده را بر روی طیف اعمال شد. در این تحقیق از مدل چشمه ی برون، جهت مقایسه با طیف انفجارات استفاده نمودیم؛ که تفاوت شاخصی در این طیف های چشمه دیده شد. 1- طیف رویدادهای انفجاری، متفاوت با مدل تئوری در نظر گرفته شده برای چشمه های طبیعی (زلزله) است 2- طیف انفجارات معمولا شیب خیلی بیشتر از w-2 در فرکانس های بالا از خود نشان می دهد، که این عامل سبب می شود فرکانس گوشه و افت تنش برای این رویداد لرزه ای کمتر از زلزله ها باشد. یعنی در یک بزرگای ثابت، زلزله ها فرکانس گوشه ی بزرگتری دارند. در روش بعدی، پس از مشخص کردن رسید امواج pg و امواج سطحی، نسبت دامنه ی این امواج را برای فرکانس های 1، 5، 10، 15 و 17 هرتز محاسبه شد. نتایج بدست آمده نشان می دهد که انفجارات نسبت به زلزله ها در فرکانس های بالا (>17 هرتز) دامنه ی بیشتری از خود نشان می دهند. در این مرحله با رسم منحنی های roc بهترین خط جدایش بین زلزله ها و انفجار و همچنین میزان خطای هر روش را محاسبه شده، که در روش طیفی خط f0=3.4 با احتمال 2/80 % قادر به شناسایی رویداد لرزه ای خواهد بود. و در روش نسبت دامنه های فازهای pg و lg، نسبت دامنه ی 82/0pg/lg=، با احتمال 5/88 % انفجار را از زلزله شناسایی خواهد کرد.